What will bring Industry 4.0 the industry to Czech countries?

O�ekává se velký pozitivní vliv na ekonomiku zemí EU, USA aj., i kdy� na diskusních fórech jako t�eba iEconomia.cz nejsou jen kladná o�ekávání. Kladná o�ekávání jsou spojena s p�edpokládaným r�stem produktivity práce a zlepšení podmínek pro práci, varovná o�ekávání jsou spojena s p�edpokládaným dopadem na zam�stnanost daný zvlášt� robotizací a automatizací. Proto vzhledem ke zm�n� stylu práce a zam�stnání vliv m��e být velký. Diskutuje se i vliv nov� nastupující generace K po generaci milenia. Mluví se o �tvrté pr�myslové revoluci a ozna�ení 4.0 se dává tém�� ke všemu.

Tento p�ísp�vek se sna�í rozebrat podstatu jevu Pr�mysl 4.0, zd�raznit v�tší rozsah a dopad zm�n, které z�ejm� p�inese, a na nich nastínit mo�né dopady v oboru formy a plasty v �eské republice.

Podstata Pr�myslu 4.0

Podstata Pr�myslu 4.0 není pr�mysl. To je velmi troufalá formulace. Podstata Pr�myslu 4.0 jsou nové modely podnikání pomocí internetu. Podstata Pr�myslu 4.0 je zm�na zp�sobu získávání lidského �ivobytí s internetem. Jde o nové zp�soby podnikání v nejširším slova smyslu.

Nejde tedy jen o vlastnictví firmy, ale i o zam�stnání ve firm�. V�dy jde o nový zp�sob vyd�lávání si na �ivobytí novými mo�nostmi danými internetem. p�íkladem m��e být rozdíl mezi d�ív�jším vlastnictvím hotelu a dnešním mo�ná výnosn�jším vlastnictvím webového portálu Bookings.com. �ivobytí je bu� podnikání nebo zam�stnání, tedy zp�sob, jak se u�ivit.

V�tšina lidského �ivobytí je zalo�ena na pr�myslu, proto se celá zm�na nazývá Pr�mysl 4.0, ale mohlo by být �ivobytí 4.0. Pro aplikaci Pr�myslu 4.0 podnikání však musí p�inášet zisk. V tomto smyslu je d�le�ité zkoumání vhodných podnikatelských model�. Co je na trhu lepší podnikání? Lepší je sjednávat, organizovat ne� vykonávat. Podstata Pr�myslu 4.0 není jen informatická zm�na, ale i vývoj fyzických proces�. Vlastn� Pr�mysl 4.0 je mechatronika s internetovou komunikací.

Internet nám m�ní �ivot. Nemáme však teorii této zm�ny. Máme p�íklady t�chto zm�n. Ty jsou obsa�eny práv� v nových nebo modifikovaných podnikatelských modelech.

Komponenty Pr�myslu 4.0

U Pr�myslu 4.0 se uvádí jako nový technický prvek jen internet. �tvrtá pr�myslová revoluce však vzniká z více nových komponent, které samy o sob� a ve vzájemné synergii p�inášejí podstatné zm�ny do podnikatelských model� a zp�sob� obstarávání si �ivobytí. Jde o

• Inteligentní komponenty = mechatronika
• Komunikace stroj-stroj
• Internet v�cí
• Big – smart data, samou�ení
• Pokro�ilá robotika
• Rozší�ená realita

Jde z�ejm� o zvýšení míry automatizace podnikatelských a výrobních proces�. Inteligentní komponenty na bázi mechatronického konceptu po posílení autonomních komunika�ních schopností skute�n� umo��ují, �e komponenty mají vlastní autonomní fungování. Komponenta zasazená do stroje je schopná zjistit, do jakého stroje byla zasazena a p�izp�sobit se jeho vlastnostem. Práv� k tomu je t�eba komunikace stroj-stroj. Ta je mo�ná bu� p�ímo nebo p�es internet v�cí.

Obecn�jší sou�ásti �tvrté pr�myslové revoluce je v�tší uplatn�ní postup� um�lé inteligence ve výrobcích. Komunikace je jednou z takových oblastí.

Internet v�cí se uvádí jako hlavní sou�ást �tvrté pr�myslové revoluce. Základní myšlenkou je vytvá�et digitální (virtuální) dvoj�ata materiálních objekt� tak, �e dvoj�e je identifikováno IP adresou a ulo�eno n�kde na internetu v cloudovém serveru. Digitální dvoj�e umo��uje mít o materiálním objektu více informací, ne� vznikne z jeho lokálního fungování.

D�sledkem shroma��ování informací v digitálním dvoj�eti je vznik velkého mno�ství dat (big data) o daném výrobku a problém, jak je efektivn� zpracovat do rozhodovacích pravidel (smart data) dokonce odvozených um�lou inteligencí (samou�ení).

Dalším aspektem �tvrté pr�myslové revoluce je zvýšení úrovn� automatizace. To je zalo�eno na pokro�ilé robotice, která p�edpokládá spolupráci s lidmi. Její sou�ástí je rozší�ená realita ur�ená pro zlepšení schopností lidí v této spolupráci.

Tyto komponenty se však p�evá�n� týkají výroby v rámci Pr�myslu 4.0. Koncept Pr�myslu 4.0 ve smyslu �tvrté pr�myslové revoluce je ale širší.

Podnikatelské modely

V úvodu bylo popsáno, �e podstatou Pr�myslu 4.0 je zm�na postup� podnikání, �ivobytí. Proto je d�le�ité zkoumat podnikatelské modely. Popis podnikatelského modelu p�edstavuje odpov�di na �ty�i otázky:

• Zákazník – kdo je cílový zákazník?
• Nabídka – co zákazníkovi nabízíme?
• Hodnotový �et�zec – jaké pln�ní dáváme?
• Zisk – jak je dosa�ena hodnota?

Rozvoj podnikatelských model� m��eme t�ídit podle n�kolika hledisek:

• Inovace p�evzatými podnikatelských model� z jiných obor�
• Zm�na stávajících podnikatelských model� z daného oboru
• Nov� vytvo�ené podnikatelské modely dosud neu�ité
  
  

Podnikatelské modely dále se�adíme podle posloupnosti �ivotního cyklu výrobku. První fází je pr�zkum trhu a návrhová specifikace výrobku. Pr�zkum trhu je spojen s hledáním a identifikací nového zákazníka. Na to navazuje druhá a t�etí fáze konceptuální a detailní návrh. Zde jde o napln�ní po�adavk� zákazníka vhodným návrhem, který m��e být individualizován. Pak probíhá �tvrtá a pátá
fáze p�edstavovaná p�ípravou výroby a vlastní výrobou.

Zde je soust�ed�no mnoho podn�t� Pr�myslu 4.0. Další šestá fáze je u�ití a údr�ba výrobku. Op�t mnoho podn�t� pro postupy Pr�myslu 4.0. Poslední sedmá fáze je konec a recyklace výrobku. Nám�ty na specifické postupy Pr�myslu 4.0 m��eme v této posloupnosti �ivotního cyklu výrobku se�adit takto:

• Nalezení zákazníka po internetu.
• Individualizovaný návrh výrobku p�i jeho výrob� za ceny hromadné výroby
• Objednání kapacit na internetu (výroba bez ov��ení technologie)
• Prodej slu�eb s výrobkem místo prodeje výrobk�
• Nalezení kapacitních slu�eb (nap�. parkování, trasy, dopravy p�es internet, energetických kapacit, výrobních kapacit)
• Výrobní linka pro mnoho výrobk� bez p�edchozího plánu a ov��ení
• Meziopera�ní data výrobk� na internetu/cloudu
• Automatizace výroby a minimalizace závad
• Nastavení parametr� výrobku po internetu
• Samonastavení parametr� výrobku komunikací s okolím
• Servisní prohlídky za�ízení po internetu s prediktivní údr�bou
• Získání znalostí o vlastnostech výrobku a zp�sobech jeho u�ívání po internetu
• Úspory energie vypínáním spot�ebi�� a zapínáním zdroj�
• Ur�ení zbytkové �ivotnosti komponent
• T�íd�ní komponent p�i recyklaci

Ka�dý z t�chto nám�t� vyu�ívá jednu, ale v�tšinou více komponent �tvrté pr�myslové revoluce z kapitoly 3. Pro uplatn�ní t�chto nám�t� je t�eba výzkum a vývoje jednak v oblasti podnikatelských model� uplatn�ní Pr�myslu 4.0 a jednak v oblasti technických prost�edk� pro uplatn�ní Pr�myslu 4.0.
V�tšinou se popisuje a zd�raz�uje jen výzkum a vývoj technických prost�edk� pro jeden zvolený podnikatelský model, obvykle výroby.

D�sledky, které lze od aplikace postup� Pr�myslu 4.0 o�ekávat, jsou jen �áste�n� známy, proto�e jen �ást t�chto postup� byla opravdu prakticky dopracována a vyzkoušena.

Pro výrobu a údr�bu se uvádí individualizovaný návrh výrobku a jeho výroba za ceny hromadné výroby, sní�ení ekonomicky rentabilní výrobní dávky, sní�ení objemu sklad� dané poptávkou a dodávkou po internetu, sní�ení energetické náro�nosti výroby, zvýšení spolehlivosti výroby, sní�ení kapacit a náklad� na údr�bu a zvýšení funk�nosti a spolehlivosti výrobk�, sní�ení výrobních náklad� pomocí p�esné výroby z nep�esných komponent, sní�ení po�tu zam�stnanc� automatizací výroby.

Jiné d�sledky jsou celospole�enské práv� dané o�ekávaným poklesem zam�stnanosti. Lze o�ekávat zm�nu lidského podnikání a zam�stnání, zm�nu struktury lidských profesí – zánik a vznik profesí, ale i sní�ení materiálové a energetické náro�nosti spole�nosti. Práv� zm�na povolání m��e nabýt v�tších a rychlejších rozm�r� ne� p�edchozí zm�ny v minulých pr�myslových revolucích.

Mo�né scéná�e pro formy a plasty

Pro výrobu a u�ití výrobk� z plast�, které p�edchází výroba formy, lze ze shora uvedených mo�ných aplikací postup� Pr�myslu 4.0 uva�ovat zejména následující. Východiskem je firma, která prodává výrobu výrobk� z plast� bu� na základ� konstruk�ního výkresu výsledného výrobku nebo na základ� dodané formy a popisu technologie výroby.

Firma m��e na internetu nabízet své kapacity konstrukce, výroby a u�ití formy pro poptávaný výrobek nebo své kapacity vst�ikovacích za�ízení pro dodané formy. Sou�ástí této nabídky mohou být znalosti o podmínkách a úskalích výroby sou�ástí z plastu shroma��ované skrze digitální dvoj�ata prob�hlých zakázek.

Výroba formy m��e být urychlena díky komplexní simulaci její výroby (forma-technologie výroby-stroj) p�ed vlastní fyzickou výrobou. Má-li forma více komponent, pak jejich výroba m��e být urychlena na výrobní lince, kde sou�ásti samy hledají a identifikují své výrobní stroje pomocí na sob� p�ipevn�ného kódu vedoucí v kloudu k jeho digitálnímu dvoj�eti. P�i znovuobnovení výroby výrobk� z plast� je mo�né u�ít znalostí z digitálních dvoj�at d�íve vyráb�ných výrobk�. Samoz�ejm� mo�ným p�íznivým vlivem je automatizace a robotizace výroby a uchování znalostí z automatizované meziopera�ní kontroly.

Pokud jsou výrobky z plastu vybaveny identifikujícím kódem, lze o jejich u�ívání shroma��ovat informace.

Tyto informace lze u�ít jak pro jejich údr�bu s prediktivní údr�bou, by� u�itou jen pro jejich vým�nu p�i p�edpov�di selhání, tak i pro shromá�d�ní znalostí o jejich vlastnostech a zp�sobech jejich u�ívání, které lze u�ít pro zlepšený návrh jejich nástupc�.

Záv�r

Pohled FS �VUT na Pr�mysl 4.0 je zalo�en na realistickém podnikatelském modelu pro Pr�mysl 4.0 zd�raz�ující hledání podnikatelských model� p�inášejících zisk.

Jak je obecn� zd�raz�ováno, je klí�ovým bodem uplatn�ní postup� Pr�myslu 4.0 v pr�myslu a spole�nosti vzd�lávání. FS �VUT proto akreditovala a zahájila výuku Pr�myslu 4.0. Dále podala projekt na p�ípravu testebedu na �VUT pro reálné pr�myslové experimenty. Jejich cílem je dovyvinout a vyzkoušet nové modely podnikání v pr�myslu v�etn� technických prost�edk� pro uplatn�ní Pr�myslu 4.0.

P�esto je pohled FS �VUT takový, �e Pr�mysl 4.0 je hlubší zm�na, ne� se zdá. Proto s Pr�myslem 4.0 v �R musíme za�ít hned, p�i�em� Pr�mysl 4.0 je pro �R v�tší p�íle�itost, ne� se zdá. Proto otev�eme fantazii a kreativitu.

Tuto problematiku rozebíral prof. M.Valašek na seminá�i Formy a Plasty Brno 2017, po�ádaném firmou SVOBODA: